强推深海采矿引争议，美国矿企与科学家展开激辩

来源：市场资讯

（来源：观海局）

3月26日，美国众议院空间科学与技术委员会举行了名为“海底世界：深海采矿的科学与技术”的听证会，TMC公司CEO杰拉德·巴伦、Saildrone公司海洋测绘副总裁布莱恩·康农、海洋探索信托基金CEO罗伯特·D·巴拉德博士、美国俄勒冈州立大学海洋学助理教授阿斯特丽德·莱特纳博士出席并作证。

在这些书面证词中，就深海采矿可行性，美国矿企与科学家展开激烈交锋，互相驳斥对方观点，显示出在当前美国联邦政府强推深海采矿背景下，美国社会内部仍对深海采矿充斥着诸多矛盾和争议。

本期，选取代表矿企的TMC公司CEO杰拉德·巴伦与代表科学界的俄勒冈州立大学助理教授阿斯特丽德·莱特纳的对立性发言，摘编如下，以供参考。

发言全文PDF版本已同步至知识星球号。

TMC公司CEO杰拉德·巴伦：

建立深海多金属结核产业的美国标准

深海多金属结核优势突出

一是金属元素资源量高。镍含量1.4%、铜含量1.1%、钴含量0.2%、锰含量近30%，且四种金属元素共存。CCZ蕴藏的结核矿储量达200亿吨。其中镍、钴、锰元素含量超过全球已知陆上矿藏总储量。以当前美国消费水平计算，10亿吨结核矿相当于300年锰产量、200年钴产量、100年镍产量及五年铜产量。

二是生物多样性水平低。深渊平原是地球上最常见的栖息地，覆盖全球海底面积的70%以上，其生物多样性水平远低于现今被开采的森林生态系统。

构建完备的环境基线

一是NOAA已在深海矿产勘探投入逾20亿美元资金，完成300余次科研航次，海上作业时长超过9000天。通过谷歌学术快速检索可见，关于多金属结核的研究论文近20万篇，其中专门针对东CCZ多金属结核的研究超过5万篇。

二是TMC公司已开展15年的研究，勘探、环境研究和技术研发投入7亿美元，构建业内规模最大的深海环境数据集——数据量超过1拍字节（PB），涵盖从海底到表层的生物多样性、沉积物动态、羽流行为、海洋学特征及生态系统功能。大部分环境数据已公开共享。根据OBIS 2026数据库统计，TMC的数据覆盖了全球近半数生物记录。预计未来几年还将发表数百篇相关论文。

TMC公司技术领先

一是海床扰动深度。20世纪70年代，传统采集系统会在海底留下深达80厘米的压痕。TMC采用的带追踪装置海底结核采集器仅扰动表层5厘米沉积物，仅在海底留下几乎难以察觉的微波纹。通过浮力控制技术，大幅降低了采集器在海底的自重，使其能够轻盈地在海床上移动。

二是海床羽流的规模与控制。20世纪70年代的深潜设备在作业过程中会大量排放沉积物，但对其运动轨迹的控制力有限。相较而言，如今通过拖缆系统排放并通过结核采集装置带动的沉积物总量已大幅减少。尽管TMC仍依赖科安达效应实现结核的水力采集，但现代传感器技术与采集头的精密联动设计，使海水喷射流能够实现更精准的定位，从而在提升结核的同时最大限度减少对底层沉积物的搅动。最终进入结核收集器的沉积物会与结核分离，并通过专用扩散系统排入海底。该系统能有效减缓排沙速度，促进形成快速沉降的重力流，使沉积物运动范围严格控制在限定区域。排入海底的沉积物会在数十至数百米范围内重新沉积，且在距离作业区一公里外几乎完全无法被探测到。

三是水柱中羽流的规模与分布。20世纪70年代，被抬升至水面的沉积物会被直接排入海洋生产力最强的表层水域。TMC现已采用全新的沉积物管理理念：最大限度减少沉积物输入量，强化与海底结核体的分离效果，所有残余沉积物均不排入表层水域，而是集中排放至深海区域——这样既能有效降低与高生产力表层水体及商业渔场的相互作用风险，又可确保处理效果。TMC的结核体收集装置具备自主分离功能，通过特制扩散器实现约95%的沉积物直接回输至海底，整个过程具有区域化和可控性特征。约5%的沉积物在海底分离过程中未能被有效捕获，随结核体上浮至表层后，会重新沉降至2000米深的特定水层。这一深度选择遵循顶尖学者的建议，旨在最大限度减少对渔业食物网的干扰。

拥有试验数据支撑

2022年，TMC与Allseas公司及近100名来自合作高校和研究机构的科学家开展联合结核采集试验，监测工作通过独立船只同步进行。TMC在海底及水柱各层部署了50余台监测设备，包括系泊装置、流速计和羽流监测系统，用以观测沉积物运动特征并验证模型有效性。

一年后，TMC再次返回试验现场并观察到积极迹象：在采用新一代技术进行测试后，海底生态系统不仅呈现恢复态势，恢复速度远超20世纪70年代技术测试后四十年间CCZ观测值。短短12个月内，试验区沉积物中的大型底栖动物和有孔虫数量已恢复至扰动前丰度的约30%，生物多样性恢复至50%水平。占底栖生物量约60%的微生物群落，在所有受扰区域均未出现显著变化；其他生物体受影响范围仅限于采样器轨迹及10米范围内厘米级沉积物。在采掘区域100米外未检测到可测量影响。

结论

美国正站在深海采矿开启的黎明时刻。技术从未成为深海采矿的制约因素。从20世纪70年代开始，美国深海采矿研究与技术已历经半个多世纪，最终促成了目前深海采矿业的形成。近海矿产开发并非科学主导的产业，而是以科学为指导的产业。

美国正迎来机遇，可为深海海底结核的开采及转化为可循环利用金属以推动未来能源发展，树立美国标准。

美国俄勒冈州立大学海洋学助理教授

阿斯特丽德·莱特纳博士

深海基础科学、资产与技术领域的重大缺口

及学术优势萎缩阻碍美国在深海勘探与

管理领域的领导地位

深海采矿研究存在大量空白

美国目前尚缺乏足够数据，无法实现深海海底矿物开采的负责任开发。尽管部分现有矿产勘探权区域已获得大量产业界科研投入，但即便是研究最深入的区域仍存在重大知识空白。关键研究缺口包括：a）资源数量与质量；b）深水层群落结构；c）海底与水层群落结构及生物多样性在时空维度（季节性与年际尺度）上的自然变异规律；d）生物地理学特征与垂直生态连通性；e）动物对金属及沉积物的敏感性。

若要实现联邦政府提出的海底采矿负责任开发目标，必须在商业开采启动前填补这些研究空白。

亟须开展更多研究

为了在国内外水域围绕商业规模深海采矿开展循证和知情决策及政策制定，我们必须充分了解其对海底、其上方整个水柱以及这些生境所提供的重要服务（包括海产品、养分再生、生物多样性和自然碳封存）的潜在影响。亟须开展更多实验研究和生态毒理学工作，以评估深海采矿对海产品安全及渔业资源可能产生的影响。现有少量测试性采矿实验未能提供足够数据，难以预测采矿作业的全面影响。深海采矿将成为人类历史上对地球上最大生态系统造成的最大规模人为干预，我们必须掌握必要的科学知识，才能制定出科学合理的政策决策。

特别指出的是，由矿业公司资助的NORI-D区域研究（该区域堪称CCZ研究最深入的许可区块之一）已初步建立基线数据，但仍存在关键数据缺失问题。海底生物数据仅采集了三次（2020—2022年），基线水层数据（目前其他合同区块尚未采集）仅存在于2022年春秋两季，且深度仅达1500米，而更深层的远洋样本仅采集过一个季节。我们缺乏足够的深水柱群落数据，无法对国内外潜在深海采矿区域进行可靠的基线评估。测试性采矿对海底环境影响的评估仅开展过两次，其中第二次研究存在明显不足（例如未采集大型底栖动物样本）。测试后也未同步采集水层生物数据。该区域其他所有科考活动均聚焦于资源评估与物理海洋学研究。因此，生物基线缺乏理解深海海底和水柱中丰度、生物量或群落结构和功能自然变异所需的时间分辨率。

即使在CCZ 研究最深入的区域，以及夏威夷、美属萨摩亚和北马里亚纳群岛联邦（CNMI）周边这些研究程度低得多的潜在国内深海采矿区域，仍存在知识空白。在考虑进行矿产租赁的具体区域中，几乎不存在环境基线数据。这包括矿物学数据、物理数据、化学数据、生物与生态数据以及水深测绘数据。尽管美国在萨摩亚专属经济区（EEZ）开展了有限的科学研究和探索工作，但几乎没有任何研究聚焦于可能存在结核的深海海底区域。目前仅有三次遥控潜水器（ROV）下潜深度超过3000米，其中仅有两次 AUV 下潜深度超过5000米，且这些下潜作业均未发生在潜在租赁区域内。 CNMI提议的租赁区域拥有更丰富的测绘数据，但对公开数据的全面分析发现，该区域几乎缺乏物理、化学、生物、生态及矿物学等基础数据。因此，要获取深海采矿决策所需的充分基础数据，仍需投入大量资金并开展独立科学研究。在海底和水柱群落结构、生态学、连通性以及生物地理学方面仍存在重大研究空白。

目前仅有少量科学实验和小规模采矿测试能帮助我们理解深海采矿的潜在影响，且这些研究规模远小于商业规模采矿，亟须开展更多影响研究。大多数实验覆盖范围仅数百米至1平方公里。商业规模深海采矿每年将覆盖数百平方公里区域，单个合同区块面积通常达7.5万平方公里。

美国深海科学研究已落后

首先，由于联邦政府资助机会有限且持续缩减，美国深海学术研究人才储备大幅缩水，这不仅削弱了美国在深海科学领域的领导地位，也影响了本国科研人员为这一新兴产业服务的准备。其次，美国目前虽拥有具备深海采样能力的先进科研设备，但可用资源数量仍显不足。第三，美国深海研究能力还受到全球级科考船队老化、规模缩减的制约。

美国目前具备的深海采样设备资源有限，难以满足多金属结核（如在国际海域及本土水域均分布于4000—6000米深度）等深海资源的勘探需求。例如，当前美国国家级深海潜航设备中，仅有载人潜器阿尔文号（HOV）、遥控潜水器杰森号以及美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的深海探测者2号遥控潜水器具备复杂深海采样能力。海洋探索信托基金会（OET）所属的利特尔赫拉克勒斯号遥控潜水器（私人所有，隶属NOAA海洋探索合作研究所）可下潜至6000米深度，虽能获取优质海底影像资料，但存在无法采集实物样本及载荷限制等技术短板。自主水下航行器（AUV）哨兵系统与国家深潜设施拖曳相机均具备深度适应能力，可进行海底成像（声学成像与常规成像），但无法采集物理样本或在海底部署仪器。

因此，现有设备主要局限于研究大型生物体及可见地质参数（如结核的丰度/类型，但无法评估其质量）。这些设备难以捕捉大部分生物学特征——那些无法通过数米外拍摄的照片或视频观测到的特征（如大型底栖动物、小型底栖动物）以及基础非生物变量。

结论

要填补关键研究空白，需要结合以下三种方式：a) 设立由行业资助的独立研究项目；b) 开展大规模、跨学科的联邦资助考察活动；c) 设立更小规模的资金支持项目，以提升现有远程及深海作业的价值。